不同肺复张策略治疗腹腔镜下结直肠癌根治术患者围手术期肺不张疗效观察

谢 阳,赵李红，杨昌建，钱美娟，谢 红

(1.南京医科大学姑苏学院/南京医科大学附属苏州医院/苏州市立医院麻醉科，江苏 苏州 215002；2.苏州大学附属第二医院麻醉科，江苏 苏州 215004)

研究发现，无论静脉麻醉还是吸入麻醉，90%的患者存在肺不张，且肺不张可在术后存在数日[1]。肺不张导致围手术期患者肺气体交换障碍、低氧血症和高碳酸血症，影响患者康复。腹腔镜手术具有创伤小、恢复快、住院时间短等优点，近年来腹腔镜下结直肠癌手术得到广泛的开展，且其具有安全性高、根治性好等优势，符合加速康复外科[2](enhanced recovery after surgery,ERAS)理念，但在术中腹腔镜手术腹内压的增加加重了对膈肌的压迫，相对于传统手术更容易造成肺不张。ELA等[3]提出了肺复张策略在腹腔镜手术中的必要性。研究发现，无论是否行呼气末正压(positive end-expiratory pressure,PEEP)，肺复张均可改善氧合，缩短拔管时间，减少肺不张及术后肺部并发症[4]，而对于腹腔镜下结直肠癌手术采用何种复张策略，何时进行肺复张，目前尚无相关指南和专家共识，考虑到患者利益最大化原则和临床实用性原则，应该用最少的有效复张次数对患者产生最大益处，因此，通过试验不断地完善肺复张策略至关重要。肺部超声检查具有无创、易于使用、便携和可反复使用的优点，根据其半定量评分可有效地发现术中肺不张及围手术期肺部含气量的变化[5-6]。基于此，本研究选择腹腔镜下结直肠癌根治术患者，通过肺部超声比较术中不同间隔时间肺复张对患者肺含气量的影响，探讨适合腹腔镜下结直肠癌治疗围手术期的肺复张最低有效次数，为结直肠癌腹腔镜治疗围手术期肺不张的防治提供治疗策略。

1 资料与方法

1.1 一般资料采取随机、单盲对照研究方法，选择2019年6月至2020年5月于南京医科大学附属苏州医院麻醉科择期行腹腔镜下结直肠癌根治术的81例结直肠癌患者为研究对象。病例纳入标准：(1)经病理学检查确诊为结直肠癌，并择期行全身麻醉下腹腔镜结直肠癌根治术(预计手术时间3～6 h)；(2)年龄 36～78岁；(3)美国麻醉医师协会(American Society of Anesthesiologist，ASA)分级Ⅰ～Ⅱ级，纽约心脏病协会分级(New York Heart Association，NYHA)Ⅰ～Ⅱ级；(4)体质量指数(body mass index，BMI)18.5～28.0 kg·m-2；(5)同意参加本研究并签署知情同意书。排除标准：(1)近1个月内患有肺炎；(2)有哮喘病史、肺大泡或其他严重慢性阻塞性肺疾病者；(3)心功能不全者；(4)曾行肺部手术或开胸手术者；(5)血红蛋白(hemoglobin，Hb)<7.8 g·L-1；(6)脊柱侧弯者。病例剔除标准：(1)外科手术操作不当或因腹膜粘连严重而中转开腹者；(2)皮下气肿不能行肺部超声检查者；(3)术中出现严重并发症者；(4)手术时间>6 h者。按气腹后不同间隔时间肺复张将81例患者分为对照组、P30组和P60组，每组27例。对照组：男13例，女14例；年龄36～77(56.4±10.7)岁；身高155.4～173.6(164.5±7.6)cm；BMI 18.7～27.4(23.0±2.6)kg·m-2；Hb 8.2～14.6(11.32±3.13)g·L-1；ASA分级Ⅰ级 12例，Ⅱ 级15例；第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second,FEV1)/用力肺活量(forced vital capacity,FVC)72.26～96.10(84.62±13.06)。P30组：男11例，女17例；年龄37～78(57.2±11.2)岁，身高154.6～174.3(162.8±7.5)cm，BMI 18.6～27.3(23.5±2.0)kg·m-2,Hb 8.5～15.1(11.71±2.97)g·L-1；ASA分级Ⅰ 级13例，Ⅱ 级14例；FEV1/FVC 72.41～95.64(84.21±12.13)。P60组：男11例，女16例；年龄36～78(58.3±9.9)岁，身高153.2～171.8(163.9±8.1)cm，BMI 18.9～28.0(23.2±2.8)kg·m-2，Hb 8.3～14.8(11.24±3.06)g·L-1；ASA分级Ⅰ级12例，Ⅱ级15例；FEV1/FVC 71.65～94.38(85.45±12.28)。3组患者的性别、年龄、身高、BMI、Hb、ASA分级及FEV1/FVC比较差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究获得南京医科大学附属苏州医院伦理委员会批准，患者本人及家属均知情同意并签署同意书。

1.2 方法

1.2.1 麻醉方法所有患者入手术室经核对信息无误后行心电图、无创血压、脉搏氧饱和度、体温监测及一次性充气加温毯保温。静脉快速诱导麻醉：静脉推注咪达唑仑(江苏恩华药业股份有限公司，国药准字MS200216)3 mg，面罩吸氧(氧流量为 5 L·min-1，氧体积分数100%)3 min后，依次静脉滴注异丙酚(北京费森尤斯卡比有限公司，国药准字J19160089)2.0～2.5 mg·kg-1、舒芬太尼(湖北宜昌人福药业有限公司，国药准字01A10221)0.25～0.30 g·kg-1、罗库溴铵(江苏东英药业有限公司，国药准字H18112721)0.6～0.8 mg·kg-1。快速诱导后在可视喉镜下完成经口气管内插管，气管导管均选择一次性加强型气管导管，连接麻醉机行机械通气。麻醉机参数设置：新鲜气流量2.0 L·min-1(氧体积分数50%),容量控制通气(volume controlled ventilation，VCV)：潮气量8 mL·kg-1，呼吸比1.01.5，呼气末二氧化碳分压(pressure of end-tidal carbon dioxide，PETCO2)30～45 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。气管导管插管后行超声引导下右颈内深静脉穿刺并置管，桡动脉穿刺置管监测动脉血压。麻醉维持和术后苏醒：体积分数1%～2%七氟醚(上海恒瑞医药有限公司，国药准字20050631)联合异丙酚 3.0～4.0 mg·kg-1·h-1、瑞芬太尼(湖北宜昌人福药业有限公司，国药准字01A01141)4.0～8.0 μg·kg-1·h-1复合维持麻醉，间断推注舒芬太尼0.1 μg·kg-1、罗库溴铵0.2 mg·kg-1，维持患者血流动力学稳定，必要时辅助血管活性药物。术中气腹压维持在 14.0 mm Hg，术毕拔出气管导管后送麻醉后监护室(postanesthesia care unit，PACU)。

1.2.2 肺复张方法对照组患者术中不进行肺复张；P30组患者于气腹开始后每30 min 肺复张1次，共8～10次；P60组患者于气腹开始后每60 min肺复张1次，共4～5次。采用PEEP递增法进行肺复张，首先将通气模式调整到压力模式，在限制气道峰压40 cm H2O(1 cmH2O=0.098 kPa)的前提下，逐步升高PEEP水平，每次增加5 cm H2O，气道高压也随之上升5 cm H2O，直到PEEP达到20 cm H2O，然后再逐渐降低PEEP，每次调整PEEP后，维持2 min，最后PEEP保持于复张前水平，并调整呼吸机模式参数至复张前，直至下一次肺复张。在复张过程中若发生可能由肺复张引起的严重不良反应，则终止操作。不良反应包括：动脉收缩压下降至<90 mm Hg 或较复张前下降超过30 mm Hg；心率(heart rate,HR)增加至140 次·min-1以上或较复张前上升>20 次·min-1；出现新发心律失常。

1.3 观察指标

1.3.1 术中及术后一般资料比较3组患者气腹时间、机械通气时间、补液量、出血量及住院时间等术中及术后一般资料。

1.3.2 肺部超声评分(lung ultrasound score，LUS)所有的肺部超声影像均由同一位经过肺部超声专业培训的麻醉医师于插管前20 min(T1)、全麻拔管后20 min(T2)和术后24 h(T3)行3次肺部超声检查；由另外2位经过超声专业培训的麻醉医师进行评分。采用12分区法检查[6-7]，即每侧胸由胸骨旁线、腋前线、腋后线将胸廓分成前、侧、后3个区，再以前胸第4肋间隙水平(约两乳头连线水平)分为上、下2部分，双肺按体表标志共分为12区，即：左前胸上区、右前胸上区、左前胸下区、右前胸下区、左侧胸上区、右侧胸上区、左侧胸下区、右侧胸下区、左背上区、右背上区、左背下区、右背下区，12个区域LUS分值相加为LUS 总分，左前胸上下区和右前胸上下区LUS分值相加为总前LUS评分，左侧胸上下区和右侧胸上下区LUS分值相加为总侧LUS评分，左背上下区和右背上下区LUS分值相加为总背LUS评分，左右背上区分数相加为上背LUS评分，左右背下区分数相加为下背LUS评分。采用半定量评分标准[6]进行肺部超声征象评分，根据评分来判断肺部含气量降低的严重程度。每个肺区的LUS评分0～3分，LUS总分0～36分，LUS评分越高表示该区域肺部含气量损失越严重，0分代表肺组织的含气量正常。

1.3.3 血气分析分别于气管插管后5 min(G1)和气腹结束 5 min(G2)时抽取桡动脉血1 mL行动脉血气分析，记录动脉pH值、动脉血氧分压(arterial pressure of oxygen，PaO2)、氧合指数(PaO2/FiO2)和动脉血二氧化碳分压(arterial pressure of carbon dioxide，PaCO2)值；检测并记录P30组和P60组患者每次复张前1 min(复张前)、复张中、复张后1 min(复张后)的平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)、HR。

2 结果

2.1 3组患者术中、术后一般资料比较结果见表1。3组患者气腹时间、机械通气时间、补液量、出血量及住院时间比较差异无统计学意义(P>0.05)。

表1 3组患者术中、术后一般情况比较

2.2 3组患者不同时间点LUS总分比较结果见表2。3组患者T2、T3时LUS总分显著高于T1时，差异有统计学意义(P<0.01)；对照组患者T3时LUS总分显著低于T2时，差异有统计学意义(P<0.01)；P30组患者T3时LUS总分显著高于T2时，差异有统计学意义(P<0.01)；P60组患者T2与T3时LUS总分比较差异无统计学意义(P>0.05)。T1、T3时，3组患者间LUS总分比较差异无统计学意义(P>0.05)；T2时，P30组和P60组患者LUS总分显著低于对照组，P30组患者LUS总分显著低于P60组，差异有统计学意义(P<0.01)。

表2 3组患者不同时间点LUS总分比较

2.3 3组患者各时间点各区域LUS评分比较结果见表3。3组患者T1、T2、T3时的总前LUS评分比较差异无统计学意义(P>0.05)；3组患者T2、T3时的总侧和总背LUS评分显著大于T1时，差异有统计学意义(P<0.01)；3组患者T2与T3时的总侧LUS评分比较差异无统计学意义(P>0.05)；对照组患者T3时的总背LUS评分小于T2时，P30组患者T3时的总背LUS评分大于T2时，差异有统计学意义(P<0.01)；P60组患者T2与T3时的总背LUS评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。T1、T2、T3时，3组患者的总前、总侧LUS评分比较差异无统计学意义(P>0.05)；T1、T3时，3组患者的总背LUS评分比较差异无统计学意义(P>0.05)；T2时，P30组和P60组患者的总背LUS评分小于对照组，P60组患者的总背LUS评分大于P30组，差异有统计学意义(P<0.01)。

表3 3组患者不同时间点不同区域的LUS评分比较

2.4 3组患者动脉血气分析结果比较结果见表4。3组患者G1的 pH 值、PaCO2与 G2时比较差异无统计学意义(P>0.05)；P30组、P60组患者G2时的PaO2/FiO2显著高于G1，差异有统计学意义(P<0.05)；对照组G1与 G2时的PaO2/FiO2比较差异无统计学意义(P>0.05)。G1、G2时，3组患者间的 pH 值、PaCO2比较差异无统计学意义(P>0.05)；G1时，3组患者间的 PaO2/FiO2比较差异无统计学意义(P>0.05)；G2时，P30组和P60组患者的PaO2/FiO2显著高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；G2时，P30组与P60组患者的PaO2/FiO2比较差异无统计学意义(P>0.05)。

表4 3组患者不同时间点动脉血气分析结果比较

2.5 P30组和P60组患者复张前、复张中及复张后MAP、HR比较结果见表5。各时间点2组患者的MAP、HR比较差异均无统计学意义(P>0.05)。2组患者复张前的MAP低于复张中和复张后，差异有统计学意义(P<0.05)；2组患者复张中与复张后的MAP比较差异无统计学意义(P>0.05)；2组患者复张前、复张中、复张后的HR比较差异无统计学意义(P>0.05)。

表5 P30组和P60组患者复张前、复张中及复张后MAP、HR比较

3 讨论

结直肠癌患者手术治疗中在全身麻醉期间需要机械通气，但机械通气可造成一定程度的肺伤害，该现象被称为呼吸机诱导的肺损伤(ventilator-induced lung injury,VILI)[8]。研究发现，对于机械性通气患者，不论机械通气时间长短，呼吸机设置不当会引发 VILI[9-10]，一旦发生严重肺损伤，患者的病死率高达29%～42%，存活者的远期生活质量也受到严重影响[11]，因此,对于结直肠癌患者围手术期采取相关的肺保护通气策略尤为重要。有研究认为，VILI的发生机制分为4种类型：气压伤、容积伤、不张伤、生物伤[12]。ALGERA等[13]报道VILI的风险随着通气时间的延长而增加，而腹腔镜下结直肠癌手术时间偏长，因此并发VILI的风险较高，而且机械通气引起的肺损伤也较为严重。围手术期肺复张可改善氧合，缩短拔管时间，减少肺不张以及术后肺部并发症，而对于腹腔镜下结直肠癌手术采用何种复张策略，何时进行肺复张，目前尚无相关指南。早在2005年FRANK等[14]和郭佳庆等[15]研究证实，肺复张能使塌陷的肺泡再次复张开来，减少肺泡反复开闭所致的剪切伤，减轻生物损伤，减少炎症介质的释放，从而发挥肺保护作用。BOUHEMAD 等[16]应用超声对肺复张后患者肺容积进行评分，并与金标准CT计算出的肺容积进行比较，结果发现，二者具有较高的相关性。国外研究显示，肺部超声诊断成人肺不张的敏感性为87.7%、特异性为92.1%、诊断准确率为90.8%[17-18]；ACOSTA 等[19]和张德健等[20]报道，LUS 诊断新生儿肺不张的准确率约为 100%；MONASTESSE等[6]和王晓霞等[21]研究证实，肺超声检查可追踪围手术期肺不张情况，有利于呼吸系统并发症的诊断；该研究还发现，肺部含气量的损失与氧合的变化也有一定的相关性。因此，本研究采用肺部超声半定量法探讨不同间隔时间肺复张对腹腔镜下结直肠癌患者肺部含气量的影响,并选择氧合指数、PaO2、PaCO2等血气分析的相关指标评估肺复张对患者肺氧合状况的改善和二氧化碳排出的作用，为患者术中的呼吸管理提供参考。

本研究结果显示，3组患者T1时的LUS总分及各部位LUS评分均为0，说明患者术前肺含气量基本正常，未出现肺不张。3组患者T2、T3时LUS总分显著高于T1时，且总侧和总背LUS评分大于T1时，说明T2、T3时3组患者的肺含气量降低，肺含气量改变最明显的区域为患者后背区域(左后上区、左后下区、右后上区和右后下区)，下肺改变重于上肺，这与全身麻醉后约90%患者会发生不同程度的肺不张[1]的观点相符。此外，本研究结果还显示，对照组患者T3时LUS总分显著低于T2时，提示术后 24 h 肺含气量降低程度减轻，肺不张有一定程度的缓解，但肺不张可以持续到手术后数日。在T2时P30组患者LUS总分低于 P60组，P60组患者LUS总分低于对照组，且P30总背LUS评分小于P60组，说明肺复张有利于增加T2时患者肺部含气量，降低肺不张，且P30组较P60组复张效果更好，P30组肺复张不仅改善了上背(左右背上区之和)的通气，也改善了下背的通气。P30组患者T3时LUS 总分较T2时增大，即P30组在T3时肺部含气量较T2时少，但T3时3组患者肺部含气量比较无显著差异。这说明2种肺复张方法在拔管后20 min均可使肺泡张开，增加肺部容积，肺部含气量增加，但其作用并不是持续的，在术后24 h原先张开的肺泡部分或全部又发生了塌陷或者发生了新的肺泡塌陷，再次导致肺不张，这需要进一步研究来论证。

本研究结果显示，3组患者组间及组内G1时与 G2时的 pH 值、PaCO2比较差异无统计学意义，3组患者间G1时的 PaO2/FiO2比较差异无统计学意义，P30组和P60组患者G2时的PaO2/FiO2高于G1，对照组G1与 G2时的PaO2/FiO2比较差异无统计学意义，P30组和P60组患者G2时的PaO2/FiO2高于对照组，P30组与P60组患者G2时的PaO2/FiO2比较差异无统计学意义，说明肺复张可以使因气腹引起萎陷的肺泡再次扩张，减少部分性肺不张的发生概率，增加了通气效率，提高了动脉氧合，是较好的肺保护通气策略。此外，本研究发现，在实施肺复张的过程中，P30组与P60组患者复张前的MAP低于复张中和复张后，2组患者复张中与复张后的MAP比较差异无统计学意义，2组患者复张前、复张中、复张后的HR无明显差异，各时间点2组患者间的MAP、HR比较差异无统计学意义，提示肺复张中瞬时增加的胸膜腔内压对心血管系统功能产生一定的影响，胸膜腔内压的增加可引起右心房压力升高，降低静脉回流和跨壁左心室收缩压，从而降低左心室射血分数，导致体循环压力降低[22]，但肺复张对患者的HR无明显影响。

综上所述，全身麻醉后行腹腔镜下结直肠癌根治术患者，术中肺复张可增加术后肺部含气量，改善氧合，术中间隔30 min复张1次较间隔60 min复张1次更能增加拔管后20 min肺含气量；术后24 h二者相差不大，但这是否就说明二者之间对于患者远期肺部含气量的影响差别不大，还需要后续更多的研究来验证。此外，本研究只选择了一种肺复张策略，并未设置其他肺复张方法的对照组，因此，无法确定PEEP递增法是否是该手术类型的最适肺复张方法；而且研究对象的选择还不够精准，结肠癌患者和直肠癌患者手术方式不一样，体位也稍微有差别，而这些可能会对患者肺部含气量有所影响，因此，需要进一步精确选择研究对象，以确定不同类型结直肠癌患者全身麻醉后行腹腔镜下根治术围手术期的最适肺复张方法。